Intelligente Elektrifizierung mit erneuerbaren Energien: Förderung einer nachhaltigen Energiewende
Die Anforderungen an die Elektrifizierung sind in einer weitgehend automatisierten und elektrifizierten Welt höher denn je. Eine vielseitige, zweckmäßige und anpassungsfähige Stromversorgung ist für Unternehmen, Strukturen und Infrastrukturen aufgrund der einzigartigen Anforderungen und Schwierigkeiten jeder Anwendung von entscheidender Bedeutung. Da Strom ein Hebel ist, um die Verfügbarkeit und Rentabilität zu steigern und für die Förderung der digitalen Transformation unerlässlich ist, wird dies im Zeitalter der Digitalisierung immer wichtiger. Von Schaltanlagen, Schalttafeln, Verteilsystemen und Stromschienensystemen bis hin zu Schutz- und Stromqualitätseinrichtungen, Schalt- und Messgeräten, industriellen Schalt- und Steuerungstechnologien und Elektroinstallationsgeräten decken diese Geräte ein breites Anwendungsspektrum ab.
SMARTE ELEKTRIFIZIERUNG MIT ERNEUERBAREN ENERGIEN
GRUNDLAGEN ZU ENERGIEWENDEN
Einfach ausgedrückt bezeichnet eine Energiewende eine bedeutende Transformation des Energiesystems. Es werden wesentliche Anpassungen an der Energieversorgung, der Art und Weise, wie sie erzeugt, umgewandelt, geliefert und verbraucht wird, sowie an einer Vielzahl von Märkten und Gesetzen vorgenommen. Sie hat auch erhebliche Auswirkungen und Folgen auf andere Aspekte der Wirtschaft, Kultur und Umwelt, die weit über das Energiesystem selbst hinausgehen.
DIE KRÄFTE, DIE DIE AKTUELLE ENERGIEWENDE VORANTREIBEN
Im 21. Jahrhundert ist immer deutlicher geworden, dass die weitverbreitete Produktion und Nutzung fossiler Brennstoffe zu großen Problemen beiträgt, darunter der Klimawandel sowie ökologische und Umweltschäden. Eine neue Energiewende, die auf Energieeffizienz und erneuerbaren Energien basiert, kann als Ergebnis der Beschleunigung der globalen Innovation in der Energieforschung und -technologie vorgestellt und geschaffen werden.
DIE BEWEGUNG ZUR INTELLIGENTEN ELEKTRIFIZIERUNG BRINGT VIELE WICHTIGE VORTEILE MIT SICH
- Die intelligente Elektrifizierung kann die Flexibilität und Widerstandsfähigkeit von Stromnetzen erhöhen und gleichzeitig die Sicherheit erhöhen und die Abhängigkeit des größeren Energiesystems von fossilen Brennstoffen verringern. Sie bietet gleichzeitig erhebliche Steigerungen der Energieeffizienz. Intelligente Elektrifizierung wird tatsächlich den Gesamtenergiebedarf für die gleiche Menge an Energiedienstleistungen senken und die wirtschaftliche Produktivität steigern, da die Nutzung von Strom für Endanwendungen wie Transport und Gebäudeheizsysteme effizienter ist als die Nutzung fossiler Brennstoffe. Darüber hinaus reduziert sie die Umweltverschmutzung, was sowohl die Luftqualität als auch die Gesundheit verbessert.
- Es werden auch neue Synergien zwischen intelligenter Elektrifizierung und erneuerbaren Energiequellen selbst ermöglicht.
- Durch die intelligente Elektrifizierung entsteht ein völlig anderes System. Mit diesem System wird es eine enorme Steigerung der Gesamtnachfrage nach Strom in Gebäuden, Industrie und Transport geben, was neue Märkte eröffnet. Die Hauptlieferanten für diese neuen Märkte werden Solar und Wind sein.
Daher erzeugt die intelligente Elektrifizierung mit erneuerbaren Energien eine positive Rückkopplungsschleife, in der die Elektrifizierung neue Anwendungen und Märkte für erneuerbare Energien anregt, was dann den Übergang zu Strom für Endanwendungen beschleunigt, die Möglichkeit größerer Flexibilität eröffnet und zusätzliches Wachstum erneuerbarer Energien und technologischen Fortschritt anregt.
SMARTE ELEKTRIFIZIERUNG MIT VERSCHIEDENEN SEKTOREN
GEBÄUDE
Derzeit werden 30 % des weltweiten Endverbrauchs von Gebäuden verbraucht. Darüber hinaus wird die Hälfte der Energie durch Biomasse, Erdgas oder Öl bereitgestellt. Etwa 70 % der in Gebäuden verbrauchten Energie wird von Häusern und anderen Wohnungen verbraucht, die restlichen 40 % entfallen auf Gewerbe- und Regierungsgebäude. Derzeit stammen 51 % der in Gewerbe- und öffentlichen Gebäuden verbrauchten Energie aus Elektrizität, verglichen mit 24 % bei Wohngebäuden.
INDUSTRIE
Etwa 28 % der 119 EJ an Energie, die als Elektrizität verbraucht wurden, wurden verwendet, um die Energie zu liefern, ist der gesamte globale Endverbrauch des Industriesektors. Etwa 60 % des industriellen Energiebedarfs entfallen auf die vier energieintensiven Industriewaren Zement, Eisen und Stahl, Ammoniak und Ethylen. Fossile Brennstoffe sind die einzige Quelle für den Nicht-Energie-Verbrauch; davon werden 70 % als Rohstoff für die Herstellung von Ethylen (hauptsächlich unter Verwendung von Öl) verwendet, während die restlichen 30 % zur Herstellung von Methanol und Ammoniak (hauptsächlich unter Verwendung von Erdgas) verwendet werden.
TRANSPORT
Derzeit wird nur etwa 1 % der etwa 121 EJ an Energie, die für den Transport benötigt wird – einschließlich der Beförderung von Personen und Gütern auf dem Land-, Luft- und Seeweg – durch Elektrizität bereitgestellt (IEA, 2020a). Weltweit werden mehr als zwei Drittel dieser Elektrizität für den Schienentransport verwendet, wobei Straßenbahnen und U-Bahnen den Großteil des Restes verbrauchen.
FAZIT
Um die ansprechenden Synergien zwischen erneuerbaren Energien und Elektrifizierung in allen Sektoren zu veranschaulichen, hat dieses Sondierungspapier die Grundlagen der intelligenten Elektrifizierung mit erneuerbaren Energien in den Bereichen Transport, Gebäude und Industrie umrissen. Die Forschung beschreibt auch Strategien, um diese Synergien zu nutzen und eine Zukunft mit besseren Energiesystemen, besserer Gesundheit, einem höheren Lebensstandard und einem geringeren Risiko potenziell katastrophaler Klimaveränderungen zu schaffen. Es bedarf einer sorgfältigen Planung, des politischen Willens und umfassender nationaler Energiestrategien und Fahrpläne, um diese Verlagerung zu vollziehen, da das Angebot effektiver Wege zur Elektrifizierung mit erneuerbaren Energiequellen eine Herausforderung darstellen kann.
Autor: Sachetanand